大学院・研究施設

解剖学分野

概要

本分野では主に網膜と海馬という2つの中枢神経領域をモデルにした神経研究を行っている。網膜グループ(藤枝教授ら)は網膜の発生と再生を専門とし、発生期網膜の細胞増殖と分化を制御する分子機構の解明、網膜幹細胞を用いた網膜再生の賦活化法の探索をおこなっている。海馬グループ(本多准教授ら)は神経トレーサーおよびウィルスベクター注入法を駆使して、大脳皮質の海馬周辺領域における神経結合を検討し、記憶形成に関わる神経回路網の解明を目指している。他に超高分解能CTを用いてヒト頭蓋骨の発生や骨粗鬆症の研究もおこなわれている(芝田助教ら)。解剖学教室ならではの「かたち」へのこだわりがあるが、「かたち」だけにとどまらない、遺伝子から臓器まで幅広い視野をもった研究を目指している。なお、学部教育では肉眼解剖学を専門としているので、大学院においても肉眼解剖学の講義と実習を受講することが可能である。

研究可能テーマ

(1)発生期網膜における細胞増殖・分化制御機構(藤枝)
 網膜は中枢神経系の一部であり、6種類の神経細胞と1種類のグリア細胞(Müller細胞)から構成される。発生期には未分化な網膜前駆細胞が分裂して細胞数を増やすが、やがて細胞運命が決定し、細胞周期から出て分化が進行する。こうした細胞増殖、分化のプロセスを制御する分子機構は未だ不明な点が多い。
 本研究では、網膜を構成する細胞の増殖・分化制御機構の解明を目的とし、主に細胞周期制御因子、転写因子、エピジェネティック因子に着目して、その発現と機能を組織学的、分子生物学的、遺伝子工学的手法を用いて解析している。 


(2)網膜グリア細胞による視細胞再生(藤枝)  
 下等脊椎動物の網膜では組織損傷に際してMüller細胞が脱分化・増殖し、神経に再分化して網膜を再生することが知られているが、哺乳類ではMüller細胞の再生能は極めて限られている。
 本研究ではマウスおよびラットの視細胞変性モデルを用いて、哺乳類網膜においてMüller細胞の再生能力が抑制されている要因を探索し、それを人為的にコントロールすることによりMüller細胞による網膜再生の賦活化を試みる。長期的には網膜変性疾患の新しい再生治療の開発に寄与することを目的としている。
 

(3)記憶をつくる神経回路の繋がり方を解剖学的に調べる(本多)
 脳の側頭葉にある海馬と、嗅内野を始めとする海馬周辺の脳領域は、記憶・学習の形成に必須の部位として、またてんかんやアルツハイマー病における重要な病変部位として知られる。近年では空間ナビゲーションに関与する種々な活動特性を持ったニューロンがこれらの領域に発見され、話題を集めている。しかし海馬と海馬周辺の脳領域を繋ぐ神経回路網の詳細はいまだに不明な点が多い。
 本研究では様々なトレーサーを動物の脳内に注入し連続切片上で標識された細胞体もしくは神経終末の位置を確認することにより、これらの領域間の緻密な神経線維連絡を一つ一つ可視化し明らかにしていく。
 まずは基本モデルとしてラット海馬周辺領域の神経結合を全体的に明らかにし、さらに大脳辺縁系が比較的良く発達しているウサギ、霊長類モデルとしてマーモセットについても同様に海馬と海馬周辺領域の結合関係を調べ比較する。これら動物種を超えて共通に存在する「記憶回路の基本型」は何なのか?この「基本型」に加えて霊長類などで新たに生じる神経連絡があるならば、それは何か? 以上の疑問に対する答えを得た上で、最終的にヒトにおける海馬および海馬周辺皮質の機能解明に繋げることを目的とする。
 本研究では、トレーサーを用いた古典的手法で記憶に関わる神経回路を「細胞集団」のレベルで明らかにする一方、GFP発現遺伝子を組み込んだウイルスベクターをラット脳内に注入し単一神経細胞の軸索のすべての枝を最後まで可視化する手法により「個々のニューロン」のレベルでも繋がり方を明らかにする。これは多数の軸索分岐の隅々に到るまで最も効率的に可視化できる現在唯一の方法であり、通常の標識物質注入法では可視化できなかった神経線維形態を本研究で初めて確認できる可能性が高い。その結果、これまでの手法では可視化されず(従って報告されることのなかった)未知の神経線維連絡を複数発見するに至っている。
 
(4)記憶障害の自然回復に関わる再神経支配メカニズムの形態学的解析(本多)
 嗅内野から海馬体へは記憶形成に必須な多量の入力があり、これが片側のみ傷害されると反対側の正常嗅内野からの海馬体入力線維が増加する(再神経支配)という現象がラットで報告されている。しかしこの片側嗅内野損傷後の再支配軸索線維が実際に海馬体内部でどのように分布・走行するのかを形態学的に明らかにした報告はない。記憶障害の自然回復に関わるこの再神経支配現象のメカニズムを解明する目的で、片側嗅内野傷害ラットモデルにおける反対側嗅内野からの軸索線維走行・分岐パターンが単一ニューロンレベルでどのように変化しているのかを、GFP発現遺伝子を組み込んだウイルスベクターを用いて形態学的に解析する。
 
(5)ヒト胎児の頭蓋骨の形態形成(芝田)
 ヒト胎児の頭蓋骨の個体発生は古くから興味が持たれてきたが、観察手法に乏しく、成書に於いてもシェーマが描かれているに過ぎない。そこで、ヒト胎児標本を対象に、1995年より超高分解能CT(μ-CT)を用いて、主に聴覚平衡器のある側頭骨錐体部の形態形成を追究している。
 
(6)石灰化動脈硬化と骨の粗鬆化の相関(芝田)
 糖尿病や蓚酸蓄積症(透析)由来の閉塞性動脈硬化症患者と対照群の下腿骨形態をμ-CT像に基づき計測し、骨近傍の石灰化動脈硬化と骨の粗鬆化の相関を研究している。光電子分光や、99m-Tc-HMDPを用いたウサギのin vivo SPECTから、石灰化には異所性の骨形成が関与すると示唆されている。我国の死因の2位3位は血管の疾病である上、高齢化社会に於いて骨粗鬆症患者人口も高く、この相関の機序解明は重要と考えている。

 なお、本テーマに関しましては、「死体解剖保存法および医学及び歯学の教育のための献体に関する法律」に則り、医学の教育または研究のために、生前のご本人のご意思ならびにご家族の方々の同意によりご献体頂きましたご遺体から、少数例ですが、研究を実施させて頂いております。これは、日本解剖学会による「解剖体を用いた研究についての考え方と実施に関するガイドライン」、文科省・厚労省による「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針(平成26年12月22日告示、平成27年4月1日より施行)」に則り、また、学内の倫理委員会の承認を得て推進しております。この研究成果の公表に際しては、個人の特定につながる個人情報等は一切記載致しません。
 
問合先:東京女子医科大学 解剖学教室 03-3353-8111(代) 内線22132(早津)
 
(7)X線被曝の影響の低減化(芝田)
 μ-CTを臨床応用できれば、疾病の超早期発見、治療法の開発、基礎医学研究等に極めて有用である。しかし、階調分解能を維持し、空間分解能を向上させるには、原理的に膨大量の被曝を避けられず、生体利用できないジレンマがある。この問題の突破口を開くために、被曝の影響の低減化の研究を行っており、X線被曝の主な原因と考えられている・OHの生体反応の制御方法等を追究しており、東北大学有機物理化学研究室、東京大学放射線分子医学教室と共同研究を行っている。
 

スタッフ紹介

藤枝弘樹(教授・講座主任)
本多祥子(准教授)
芝田高志(助教)
早川亨(助教)
齋藤文典(助教)
須藤則広(助教)
蒋池かおり(助教)
平松慶太(技術員)
早津紀子(事務員)
松本寿美子(研究補助員)
 

医学研究科